Hallo,
ich habe eine Art Abstrahlcharakteristik einer Chipantenne erstellt,
indem ich jeweils den Leistungspegel in 3m Entfernung aus
unterschiedlichen Winkeln gemessen habe.
Angenommen, sie strahlt durchschnittlich -15 dBm ab, wobei bei dem Wert
bereits jegliche Verluste sowie der Antennengewinn der Empfangsantenne
herausgerechnet sind, d.h. der Wert ist bezogen auf die Position meiner
Chipantenne.
Kann ich aus diesem Wert nun auf die durchschnittliche Effizienz
schließen, indem ich die abgestrahlte Leistung mit der eingespeisten ins
Verhältnis setze?
Also z.B. so:
Eingespeiste Leistung: 3,16 mW (5dBm)
Gemessene durchschnittliche Leistung bezogen auf Antennenposition:
0,0158 mW (-18 dBm)
Durchschnittliche Effizienz: 0,5 %
Dazu muss ich sagen, dass ich noch keine Antennenanpassung durchgeführt
habe.
Aber 0,5 % erscheinen mir schon recht wenig.
Ist die Rechnung so überhaupt korrekt?
0.5% ist so wenig, dass man das kaum glauben kann. Andererseits ist es
eine Chipantenne, und die sind nicht besonders gut....
ABER: um die wirklich von der Antenne abgestrahlte Leistung zu
ermitteln, müsstest du im Fernfeld der Antenne auf einer Kugeloberfläche
an jedem Punkt die Leistung(sdichte) messen und das dann über die
Kugeloberfläche integrieren. Ich bezweifle, dass du anhand einzelner
Punkte wirklich die Effizienz messen kannst.
Ich würde versuchen, das anders anzugehen: die Chipantenne ist doch
sicher aus irgend einem Keramikmaterial? da müsste sich doch der
Verlustwinkel herausfinden lassen.
Dann mit einem NWA dwn S11 messen. Alles, was nicht reflektiert wird,
wird entweder abgestrahlt oder dissipiert, das wäre 1-S11^2. Das dann
mit der eingespeisten Leistung multiplizieren, und du erhälst die
Leistung, die tatsächlich in die Antenne rein geht. Und dann bei dieser
Leistung mit dem Verlustwinkel noch die dielektrischen Verluste
berücksichtigen.
Sollte doch funktionieren :-)
Andreas schrieb:> Aber 0,5 % erscheinen mir schon recht wenig.> Ist die Rechnung so überhaupt korrekt?
Was ist mit der Freiraumdämpfung (aka 1/r²), hast du die rausgerechnet?
Wie hast du denn die -15 dBm berechnet? Also was hast du gemessen, und
was hast du dann gerechnet?
Der Durchschnitt von Empfangsstärken auf so einer Kugelschale ist auch
ein sehr komplexes Konzept ... :D
Sven B. schrieb:> Wie hast du denn die -15 dBm berechnet? Also was hast du gemessen,> und> was hast du dann gerechnet?
Also die Messung fand im Fernfeld statt (3m Abstand bei 2,44 GHz).
Das Ganze war ein wenig provisiert, es wurde in einer Absorberkammer
gemessen.
Die Chipantenne bafand sich auf einer Leiterplatte, welche auf einem
Drehtisch in 45° Schritten vermessen wurde. Und dann entsprechend für
alle 3 Ebenen, sodass eine ganz grobe Strahlungscharakteristik dabei
herauskam.
Sven B. schrieb:> Wie hast du denn die -15 dBm berechnet? Also was hast du gemessen,> und> was hast du dann gerechnet?
Die Werte habe ich nicht selber berechnet, es wurde mir versichert, dass
die Werte bezogen auf den Prüfling sind, d.h. Freiraumdämpfung,
Empfangsantennengewinn und Kabeldämpfungen bereits herausgerechnet.
Also ohne die Rechnung finde ich es ziemlich schwer, nachzuvollziehen
was hier passiert ...
Was du ja eigentlich wissen willst ist die insgesamt abgestrahlte
Leistung. Dazu musst du sowas berechnen wie das Integral über die
abgestrahlte Leistung pro Raumwinkel über die gesamte Kugel. Dazu
braucht man aber m.E. so Infos wie die effektive Fläche der
Empfangsantenne, oder?
Andreas schrieb:
>Kann ich aus diesem Wert nun auf die durchschnittliche Effizienz>schließen, indem ich die abgestrahlte Leistung mit der eingespeisten ins>Verhältnis setze?
Meinst du mit "Effizienz" den Wirkungsgrad der Antenne?
Also wenn man logisch darüber nachdenkt, der Sender liefert eine
bestimmte Leistung (100%, und angenommen die Blindanteile sind
weggestimmt), ein Teil davon erwärmt die Antenne,
alles Andere wird dann von der Antenne abgestrahlt, wo soll sie
sonst auch hin (Energieerhaltungssatz). Wenn es noch ein Kabel
zwischen Sender und Antenne gibt, erwärmt auch noch ein Teil
daß Kabel. Also braucht man eigentlich nur ausrechnen wieviel
Wärmeleistung entsteht, dann weiß man auch was Abgestrahlt wird.
>Durchschnittliche Effizienz: 0,5 %
Wirkungsgrad von 0,5% einer Antenne fände ich aber sehr wenig.
Oder meinst du mit "Effizientz" etwas ganz anderes?
Vielleicht den sogenannten Leistungsgewinn einer Antenne.
Der entsteht ja nur durch bündelung der Strahlungsrichtung,
also abhängig vom Aufbau der Antenne.
Nun. 0.5% waeren -23dB. Die Ausbreitungsverluste sind schon dabei... ist
eine krasse Fehlanpassung.
Allenfalls waere ein Foto der Anordnung, der Antenne plus ein Schema
hilfreich.
